旬邑縣螞蟻溝水庫工程水保防治措施效益分析

崔艷平（陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院　陜西　西安　710001）

旬邑縣螞蟻溝水庫工程水保防治措施效益分析

崔艷平
（陜西省水利電力勘測設(shè)計研究院陜西西安710001）

通過分析該項目區(qū)水土流失特點及防治措施布設(shè)，對水土保持防治措施的防治效果、蓄水保土效益、生態(tài)與環(huán)境效益進行分析計算，結(jié)果表明：旬邑縣螞蟻溝水庫工程采取的水土保持設(shè)計有效減少了水土流失，并取得了較好的環(huán)境、生態(tài)和經(jīng)濟效益。

水土流失；防治措施；效益分析；螞蟻溝水庫工程

1　基本情況

1.1自然概況

螞蟻溝水庫工程項目區(qū)屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候，多年平均降水量583.7mm，年內(nèi)降水分配不均，降水主要集中在7月～9月份，多年平均蒸發(fā)量為516.4mm。多年平均氣溫9.0℃，多年平均日照時數(shù)2312.6h，總輻射量120.04kCal/cm2。平均風(fēng)速2.3m/s，凍土層厚度為0.87m。項目區(qū)主要為黃綿土、黑壚土、褐土。項目所在區(qū)域植被主要有榆樹、側(cè)柏、山楊、油松、酸棗、荊條、虎榛子、白羊草、黃背草等。

1.2工程概況

螞蟻溝水庫工程壩型為粘土心墻堆石壩，設(shè)計壩頂高程1100.0m，壩頂寬6m，最大壩高49m，正常高水位1093.2m，總庫容為350.9萬m3，調(diào)節(jié)庫容180萬m3。

項目位于咸陽市旬邑縣，本工程屬于新建水利水電工程小（1）型，項目組成包括粘土心墻堆石壩、泄洪洞、溢洪道、取水設(shè)施、棄渣場、取料場等。項目區(qū)占地面積為43.04hm2，其中永久占地29.77hm2，臨時占地13.27hm2。本工程開挖土石方總量為41.89萬m3；回填土石方總量43.07萬m3，借方29.80萬m3，棄渣為28.49萬m3（自然方）。

2　水土流失特點

螞蟻溝水庫工程地處陜西省咸陽市旬邑縣境內(nèi)，位于涇河一級支流三水河的下游，樞紐工程地處咸陽市旬邑縣境內(nèi)的城關(guān)鎮(zhèn)。根據(jù)《全國水土保持規(guī)劃國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)和重點治理區(qū)復(fù)核劃分成果》（辦水保［2013］188號），項目區(qū)屬子午嶺—六盤山國家級水土流失重點預(yù)防區(qū)；依據(jù)《陜西省人民政府關(guān)于劃分水土流失重點防治區(qū)的公告》，項目區(qū)屬渭北高原溝壑重點治理區(qū)。

項目區(qū)土壤侵蝕類型以水蝕為主，兼有重力侵蝕。水蝕表現(xiàn)為濺蝕、面蝕、溝蝕，重力侵蝕主要有崩塌、瀉溜、滑坡等形式，水土流失侵蝕模數(shù)為3800t/km2·a。依據(jù)《土壤侵蝕分類分級標(biāo)準(zhǔn)》（SL190-2007），項目建設(shè)區(qū)為西北黃土高原區(qū)，容許土壤流失量為1000t/km2·a。

項目建設(shè)過程中產(chǎn)生的大量松散棄土棄渣，穩(wěn)定性差，在無植被覆蓋的情況下，極易產(chǎn)生風(fēng)力侵蝕。這些松散堆積物若被隨意傾倒在河道內(nèi)，影響河道行洪能力，遇暴雨或長期連續(xù)降水時，即可發(fā)生水力侵蝕，在強降雨條件下容易誘發(fā)洪水災(zāi)害，導(dǎo)致嚴(yán)重的水土流失［1］。

3　水土保持防治措施

3.1設(shè)計原則

預(yù)防為主、保護優(yōu)先、減少擾動地表面積、鼓勵棄方綜合利用；防治結(jié)合、突出重點、防治新增和減少原有水土流失；因害設(shè)防、因地制宜、先攔后棄、防患于未然，落實“三同時”原則。工程措施布設(shè)要先期進行確保迅速發(fā)揮水土保持效益；臨時措施要根據(jù)施工進度適時布設(shè)減少施工過程中的水土流失；植物措施要緊密配合施工完成后要迅速實施，減少地面裸露，且植物措施要與周邊相協(xié)調(diào)，適地適樹。

3.2設(shè)計內(nèi)容

依據(jù)項目所處位置的具體情況結(jié)合工程施工組織及工藝，對應(yīng)水土流失防治分區(qū)劃分為“主體工程防治區(qū)、施工生產(chǎn)防治區(qū)、道路工程防治區(qū)、棄渣場防治區(qū)、取料場防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)”6個防治分區(qū)［2］。對各區(qū)分別實施工程措施、植物措施及臨時措施三部分。

①工程措施：螞蟻溝水庫工程的工程措施主要有地表覆土、土地整治、坡面整修和排水、擋墻、河床平整等。工程為防止施工期間的棄土流失采用漿砌石護腳進行攔擋，防止渣體上游坡面徑流沖刷導(dǎo)致水土流失，在棄渣平臺的內(nèi)側(cè)修筑排水溝、急流槽；壩體在施工過程中，因壩基開挖、圍堰填筑、土石方堆放、施工機械停放，將會擾動壩體上下游河床及岸邊，為了防止這部分?jǐn)_動范圍造成水土流失，對壩體上下游擾動的河床采用履帶式推土機進行壓實平整。

②植物措施：螞蟻溝水庫工程采取的水土保持植物措施主要有植被護坡、場內(nèi)綠化、植被恢復(fù)等。棄渣結(jié)束后對棄渣頂部采用喬灌草植被恢復(fù)，渣場邊坡和土料場開挖面采用植草護坡；施工道路施工結(jié)束后，對道路進行疏松綠化，栽植灌草恢復(fù)。

③臨時措施：螞蟻溝水庫工程采取的水土保持臨時措施主要有表土剝離、臨時苫蓋、攔擋、臨時排水溝、草袋臨時擋護。為防止水土流失對施工過程中的臨時棄土和堆料進行臨時攔擋和苫蓋，并布設(shè)臨時排水溝。

4　防治措施效益分析

4.1防治效果

通過分析，本方案水土保持防護措施實施后，水土保持措施面積13.82hm2；擾動地表面積14.25hm2；項目區(qū)容許土壤流失量為1000t/hm2·a，治理后平均土壤流失強度為1200t/hm2·a；林草植被面積達(dá)到13.82hm2；可恢復(fù)林草植被面積14.09hm2。各防治區(qū)的指標(biāo)均能達(dá)到預(yù)期的防治目標(biāo)，其攔渣和擾動地表的防治效益顯著。水土流失防治效果分析見表1。

4.2蓄水保土效益

經(jīng)過對項目區(qū)占地范圍內(nèi)水土流失現(xiàn)狀的分析，根據(jù)有關(guān)規(guī)范分析計算，項目建設(shè)可能造成土壤流失總量為8242.20t，其中背景流失量為3043.80t，新增土壤流失量為5198.40t。

方案通過采取工程措施、植物措施和臨時措施等各項水土保持措施的綜合治理，其水土保持效益是可觀的［3，4］，土壤流失控制比達(dá)到0.83；建設(shè)期的開挖土方大部分都回填利用了，方案設(shè)計的防治措施保土效果顯著。

4.3生態(tài)與環(huán)境效益

本方案實施后水土流失防治責(zé)任范圍內(nèi)的生態(tài)環(huán)境將得到明顯改善，具體表現(xiàn)為：

（1）通過各項水保措施的綜合治理，項目區(qū)治理度明顯提高，林草措施面積增大，林草覆蓋率也相應(yīng)提高，項目區(qū)的土壤侵蝕模數(shù)大幅度下降，使土壤氮、磷、鉀及有機質(zhì)含量顯著增加，土地生產(chǎn)力、產(chǎn)出率逐步提高［5］。

（2）通過土地整治措施使部分未利用和難利用土地得到充分利用，即宜林宜草地，實施土地整治，提高了土地利用率。

（3）由于項目區(qū)林草覆蓋率的提高，使主體工程區(qū)及周圍區(qū)域的生態(tài)環(huán)境得到改善，生態(tài)安全有了保障，從而為實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

4.4社會效益

本方案的實施，在一定程度上改善了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)條件，使土地利用率提高，為當(dāng)?shù)厝罕姀V泛開展水土保持綜合治理，保護生態(tài)環(huán)境起到了示范作用。同時由于水庫樞紐的建設(shè)，帶動當(dāng)?shù)亟?jīng)濟、交通、文化的進一步發(fā)展，提高了環(huán)境的承載力，為剩余勞力提供了更廣泛的就業(yè)機會，提高了勞動者的技術(shù)素質(zhì)和生活水平，從而促進了社會進步。

表1　　水土流失防治效果分析表

4.5經(jīng)濟效益

工程建成后年平均供水量為189萬m3，解決了旬邑縣清源鎮(zhèn)和城關(guān)鎮(zhèn)的農(nóng)業(yè)灌溉用水水源問題，可以增強作物抗御自然災(zāi)害的能力，增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，增加農(nóng)民收入，改善旬邑縣農(nóng)村落后面貌，促進城鄉(xiāng)經(jīng)濟穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。本方案實施后，工程區(qū)原有的水土流失基本得到治理，新增水土流失得到有效控制，生態(tài)環(huán)境得到顯著改善，土地利用率明顯提高，社會經(jīng)濟將得到進一步發(fā)展。

5　結(jié)語

通過實施本水土保持方案措施，治理效果是顯著的。同時開展植被的恢復(fù)改善了項目區(qū)土壤的理化性能，增加了土壤肥力，改變了小氣候，使該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境逐步向良性循環(huán)發(fā)展。陜西水利

［1］藏海榮，唐德善，王鈞，等.水利開發(fā)建設(shè)項目水土保持設(shè)計研究［J］.水利科技與經(jīng)濟，2011，（4）：53-55.

［2］GB50433—2008，開發(fā)建設(shè)項目水土保持技術(shù)規(guī)范［S］.

［3］同新奇，胥彥玲，李懷恩，員學(xué)鋒.黃土高原向陽溝流域水土保持措施效益分析［J］.水土保持通報，2006，（5）：86-93.

［4］羅秀嬋.張峰水庫水土保持措施效益分析［J］.山西水利，2014，（9）:12-13.

［5］王宏，張智中，王瑞芳，張守孝.西氣東輸工程水保防治措施效益分析［J］.水土保持學(xué)報，2003，（6）：59-61.

（責(zé)任編輯：李蕊）

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